JP2022078140A

JP2022078140A - 工作機械装置

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Publication number: JP2022078140A
Application number: JP2022026250A
Authority: JP
Inventors: 和也古川; Kazuya Furukawa; 一義長戸; Kazuyoshi Nagato; 惠史鈴山; Keiji Suzuyama
Original assignee: Fuji Corp
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2017-10-17
Filing date: 2022-02-23
Publication date: 2022-05-24
Also published as: WO2019077676A1; CN111201493A; US11513502B2; JP7032030B2; US20200257272A1; CN111201493B; JPWO2019077676A1

Abstract

【課題】複数の作業機モジュールで行われた一連の加工関連作業のトレーサビリティを、個別情報付与装置でワークに付与された個別情報によって可能とする工作機械装置を提供することを課題とする。【解決手段】工作機械装置は、ワークに対して一連の加工関連作業を順次行う複数の作業機モジュールと、複数の作業機モジュールの間で前記ワークの搬送を行うロボットと、複数の作業機モジュールに搬入されて加工関連作業が行われた前記ワークに対して後続する加工関連作業で加工対象外となる表面に個別情報をマーク加工する個別情報付与装置と、ロボットに配設されており、個別情報付与装置でマーク加工された個別情報を読み取るリーダと、記憶装置と、個別情報付与装置で個別情報がマーク加工されたワークに対して複数の作業機モジュールが行った加工関連作業の加工履歴情報を、リーダにより読み取られた個別情報に対応付けて記憶装置に記憶させる制御装置と、を備える。【選択図】図２

Description

本開示は、トレーサビリティが可能な工作機械装置に関するものである。

従来より、トレーサビリティが可能な工作機械装置に関し、種々の技術が提案されている。

例えば、下記特許文献１に記載の技術は、データ収集装置によって、ワークＩＤと、加工ステーションが有する加工処理装置（即ち、ホーニング装置）の装置動作データと、を収集し、かつ、ワークＩＤと装置動作データと、を紐付ける装置動作データの収集方法であって、加工ステーションにおいて、ホーニング装置による任意のワークの加工処理が完了した旨を示す加工完了信号の発信時を基準として、加工完了信号の発信時から予め設定した一定時間の間に、データ収集装置によって、ワークＩＤと装置動作データと、を紐付ける装置動作データ紐付け工程を備えるものである。

特開２００９－２５５２１２号公報

従って、上記特許文献１に記載の技術では、ワークＩＤを介したトレーサビリティが、一つの加工処理装置（即ち、ホーニング装置）に関して行うことが可能である。しかしながら、加工ステーションが有する複数の加工処理装置において、一連の加工やワークＩＤの付与が行われる場合があり、そのような場合に対応した新たなトレーサビリティの確保が求められていた。

そこで、本開示は、上述した点を鑑みてなされたものであり、複数の作業機モジュールで行われた一連の加工関連作業のトレーサビリティを、個別情報付与装置でワークに付与された個別情報によって可能とする工作機械装置を提供することを課題とする。

本明細書は、ワークに対して一連の加工関連作業を順次行う複数の作業機モジュールと、複数の作業機モジュールの間でワークの搬送を行うロボットと、複数の作業機モジュールに搬入されて加工関連作業が行われた前記ワークに対して後続する加工関連作業で加工対象外となる表面に個別情報をマーク加工する個別情報付与装置と、ロボットに配設されており、個別情報付与装置でマーク加工された個別情報を読み取るリーダと、記憶装置と、個別情報付与装置で個別情報がマーク加工されたワークに対して複数の作業機モジュールが行った加工関連作業の加工履歴情報を、リーダにより読み取られた個別情報に対応付けて記憶装置に記憶させる制御装置と、を備えた工作機械装置を開示する。

本開示によれば、工作機械装置は、複数の作業機モジュールで行われた一連の加工関連作業のトレーサビリティを、個別情報付与装置でワークに付与された個別情報によって可能とする。

図１は、本実施形態に係る工作機械装置１の外観正面図である。図２は、ベースユニット２Ｂの内部構造を示した図である。図３は、アーム２１の動作態様の一例を示した図である。図４は、本実施形態に係る工作機械装置１を示したブロック図である。図５は、アーム２１の再搬入動作の制御プログラムを示したフローチャート図である。

以下、本開示の好適な実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係る工作機械装置１の全体構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る工作機械装置１の外観正面図である。

（工作機械装置の全体構成）
本実施形態に係る工作機械装置１は、図１に示すように、複数（図１では５つ）のベースユニット２Ａ～２Ｅからなるベース３と、ベース３に対して配列された複数（図１では９つ）の作業機モジュール４Ａ～４Ｉとを備えている。基本的には、１つのベースユニットに対して２つの作業機モジュールが配置されるが、１つのベースユニットに対して１つの作業機モジュールのみ或いは３以上の作業機モジュールが配置されても良い。更に、ベース３と独立して作業機モジュールが配置されても良い。例えば、図１に示す例では、最も左側に配置されたベースユニット２Ａには１つの作業機モジュール４Ａが配置され、他のベースユニット２Ｂ～２Ｅには各２つの作業機モジュール４Ｂ～４Ｉが配置されている。尚、以下の説明において、前後、左右、上下は、図１の工作機械装置１の正面側から見た場合における前後、左右、上下として説明する。即ち、作業機モジュール４Ａ～４Ｉが配列されている方向は左右方向であり、作業機モジュール４Ａ～４Ｉの配列方向と交差する工作機械装置１の奥行き方向が前後方向である。

また、複数の作業機モジュール４Ａ～４Ｉは、１つの加工ラインとなるように左右方向に一列に配列されている。更に、各作業機モジュール４Ａ～４Ｉは、等間隔で且つ互いの側壁が近接するように配列されている。尚、作業機モジュール４Ａ～４Ｉには、後述するようにワークに対する作業内容が異なる複数種類のモジュールが存在する。但し、作業機モジュール４Ａ～４Ｉは、種類に関わらず基本的に同一寸法で同一外観を有している。その結果、本実施形態に係る工作機械装置１は、見た目に統一感のあるものとなっている。

また、作業機モジュール４Ａ～４Ｉでは、左右方向の寸法が、前後方向の寸法に対して相当に小さくされている。これに対して、ベースユニット２Ａ～２Ｅは、上方に載置される作業機モジュール４Ａ～４Ｉに対応した寸法を有している。例えば、ベースユニット２Ａでは、左右方向の寸法が、１つの作業機モジュールが載置された状態における作業機モジュールの左右方向の寸法とほぼ等しくされている。ベースユニット２Ｂ～２Ｅでは、左右方向の寸法が、２つの作業機モジュールが載置された状態における作業機モジュールの左右方向の寸法とほぼ等しくされている。即ち、ベース３は、左右方向において、９つの作業機モジュール４Ａ～４Ｉが丁度載置される大きさのものとされている。以上のような構成から、本実施形態に係る工作機械装置１は、９つの作業機モジュール４Ａ～４Ｉが配列されているにも拘わらず、配列方向における当該装置全体の長さが比較的短いものとすることができる。

また、ベース３を構成する各ベースユニット２Ａ～２Ｅは、それぞれ互いに固定されて１つのベースを構成している。上述したように、ベース３において、ベースユニット２Ａを除くベースユニット２Ｂ～２Ｅの各々は、２つの作業機モジュール４Ｂ～４Ｉを載置させることが可能となっている。それら４つのベースユニット２Ｂ～２Ｅでは、各々が規格化されており、互いに同じ形状、寸法、構造のものとされている。従って、ベース３を構成するベースユニットの数は、適宜増減することが可能である。それに伴って、配列する作業機モジュールの数についても、自由に変更することが可能となる。尚、本実施形態では、ベース３は、複数のベースユニット２Ａ～２Ｅから構成されているが、ベース３をベースユニット２Ａ～２Ｅに分割せずに単体で構成されても良い。

次に、ベースユニット２Ａ～２Ｅの内部構造について説明する。図２は、ベースユニット２Ｂの内部構造を示した図である。尚、ベースユニット２Ａ～２Ｅは、載置される作業機モジュールの数が異なるのみで、基本的に同一の構成を有している。そこで、以下は、ベースユニット２Ｂについて説明し、他のベースユニット２Ａ、２Ｃ～２Ｅの説明は省略する。

図２に示すように、ベースユニット２Ｂには、上部に載置される作業機モジュールの数に応じた数のレール１１が設けられている。本実施形態では、ベースユニット２Ｂにおいて、２つの作業機モジュール４Ｂ、４Ｃが載置されるので、２対のレール１１が、前後方向に並んで設けられている。レール１１は、作業機モジュールの引き出しの際の作業機モジュールが移動する軌道を画定するものとなっている。これに対して、作業機モジュール４Ｂ、４Ｃのベース３に接する面には、レール１１と対応する車輪が設けられている。そして、ユーザは、レール１１上で車輪を移動させることによって、作業機モジュール４Ｂ、４Ｃをベースユニット２Ｂに対して容易に前後方向に移動させることが可能である。

更に、ユーザは、作業機モジュール４Ｂ、４Ｃを、ベースユニット２Ｂから離脱可能な位置まで移動させることが可能である。その結果、ユーザは、ベース３上に配列された各作業機モジュール４Ａ～４Ｉの一部の入れ替えや並べ替えを容易に行うことが可能となる。

また、作業機モジュール４Ａ～４Ｉの正面側の側壁には、コントローラ５が配置されている。コントローラ５は、情報の表示装置としての液晶ディスプレイや、ユーザの操作を受け付ける操作受付装置としての各種操作ボタンを備えている。これによって、コントローラ５は、工作機械装置１に関する各種操作を受け付けたり、工作機械装置１の現在の作動状況や設定状況等を表示する。また、液晶ディスプレイの前面には、タッチパネルが配置されている。これによって、コントローラ５は、タッチパネルを用いた操作についても可能に構成されている。また、コントローラ５は、工作機械装置１のアームの姿勢を教示する為の各種パラメータを入力する場合においても用いられる。図１に示す例では、コントローラ５は、一部の作業機モジュール４Ｂ～４Ｈのみに配置されているが、全ての作業機モジュール４Ａ～４Ｉに配置されても良い。

（作業機モジュールの構成）
上述した工作機械装置１は、製造物であるワークに対して、各種のツール等による一連の加工関連作業等を行って、最終的な製品を製造するものである。具体的には、加工ラインに対して配列された各作業機モジュール４Ａ～４Ｉが、１つのワークに対して順次作業を行う。

ここで、作業機モジュール４Ａ～４Ｉは、複数種類あって、種類毎に作業内容が決められている。例えば、本実施形態では、工作機械装置１内にワークが投入される搬入モジュール、旋削加工が行われる旋盤モジュール、ドリルによる穴あけやミーリング加工等が行われるドリルモジュール、ワークに対して所定項目の測定が行われる測定モジュールがある。更に、ワークに対してワークＩＤ（Identification）のマーク加工が行われるＩＤモジュール、ワークのボブ加工が行われるボブモジュール、ワークのバリ取り加工が行われるバリ取りモジュール、ワークの洗浄が行われる洗浄モジュール、ワークの仮置きが行われる仮置きモジュール、工作機械装置１内からワークが排出される搬出モジュールがある。

尚、ベース３に対してどの種類の作業機モジュールが配置されるかは、ワークに対する作業内容によって異なる。また、ベース３に対して配置される作業機モジュールの数も、ワークに対する作業内容によって異なる。また、作業機モジュールの並び順については、一部の作業機モジュールを除いて、作業内容に応じてユーザ側で任意に変更可能である。

例えば、作業機モジュールの配置の一例として、図１に示す例では、ベース３の最も左側の作業機モジュール４Ａとして、ワークの投入と仮置きが行われる搬入兼仮置きモジュールが配置され、ベース３の最も右側の作業機モジュール４Ｉとして、ワークの排出と仮置きが行われる搬出兼仮置きモジュールが配置されている。そして、搬入兼仮置きモジュールと搬出兼仮置きモジュールの間には、作業機モジュール４Ｂ～４Ｈとして、左側から順に、旋盤モジュール、測定モジュール、ドリルモジュール、ＩＤ兼仮置きモジュール、ボブモジュール、バリ取りモジュール、洗浄モジュールが、それぞれ配置されている。尚、本実施形態において、ドリルモジュール（作業機モジュール４Ｄ）では、ドリルによるミーリング加工が行われる。ＩＤ兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｅ）では、ワークのマーク加工と仮置きが行われる。

また、工作機械装置１は、ワークを作業機モジュール４Ａ～４Ｉの配列方向に移送するワークの搬送装置、ワークの反転装置、作業位置へのワークの装着装置、作業位置からのワークの離脱装置として、アーム２１を備えている。尚、工作機械装置１が備えているアーム２１の数は、ベースユニット２Ａ～２Ｅの数に比例する。基本的には、２台の作業機モジュールが配置された２つのベースユニット（即ち４台の作業機モジュール）に対して、１つのアーム２１が配置される。例えば、本実施形態では、ベース３は、搬入モジュールが載置されたベースユニット２Ａを除くと、４つのベースユニット２Ｂ～２Ｅからなる。従って、アーム２１は、ベース３に２本配置されることとなる。

ここで、アーム２１は、ベース３と略同じ高さのテーブル２４上に配置されており、ベース３の側面に設けられたレールに沿って、テーブル２４とともに作業機モジュール４Ａ～４Ｉの配列方向である左右方向に移動可能に構成されている。即ち、アーム２１は、ベース３と作業機モジュール４Ａ～４Ｉの外壁とによって形成された作業空間前を、左右方向に移動することが可能とされている。また、アーム２１の先端部には、ワークを保持する保持具として、チャック２５が設けられている。そして、アーム２１は、作業機モジュール４Ａ～４Ｉの作業空間内において、ワークを保持した状態のチャック２５を移動させることが可能とされている。これらによって、複数の作業機モジュール４Ａ～４Ｉ間において、ワークの搬送が可能である。

また、アーム２１は、図２に示すように多関節型のアームであり、アーム２１の姿勢を制御可能とする複数の関節部を有している。具体的には、アーム２１は、テーブル２４と第１アーム２６との接続部分にある第１関節部２７と、第１アーム２６と第２アーム２８との接続部分にある第２関節部２９と、第２アーム２８とチャック２５との接続部分にある第３関節部３０を備えている。また、アーム２１は、各関節部において、アーム２１の角度を変位させる駆動軸を有している。従って、ユーザは、第１関節部２７の駆動軸（以下、第１駆動軸３１という）を駆動させることによって、テーブル２４に対する第１アーム２６の角度を変位させることが可能である。また、ユーザは、第２関節部２９の駆動軸（以下、第２駆動軸３２という）を駆動させることによって、第１アーム２６に対する第２アーム２８の角度を変位させることが可能である。また、ユーザは、第３関節部３０の駆動軸（以下、第３駆動軸３３という）を駆動させることによって、第２アーム２８に対するチャック２５の角度を変位させることが可能である。尚、各駆動軸３１～３３の駆動源には、例えば、サーボモータ等が使用される。

従って、アーム２１は、各駆動軸３１～３３の駆動によって、アーム２１の姿勢を自由に制御することが可能となっている。例えば、アーム２１は、図３に示すように、アーム２１を折り畳んだり、アーム２１を伸ばすことによって、チャック２５で保持したワーク４０を空間内で自由に移動させることが可能となる。更に、アーム２１は、第３駆動軸３３の回転駆動によって、ワーク４０を１８０度反転させることも可能である。また、上下方向をＲＹ軸、前後方向をＲＺ軸とすると、アーム２１は、各駆動軸３１～３３の駆動によって、ワーク４０のＲＹ値を維持した状態でＲＺ値を変位させる（即ち、ワーク４０を水平方向に移動させる）ことも可能である。同じく、アーム２１は、ワーク４０のＲＺ値を維持した状態でＲＹ値を変位させる（即ち、ワーク４０を鉛直方向に移動させる）ことも可能である。その結果、アーム２１は、そのアーム２１を作業機モジュール４Ａ～４Ｉの作業位置まで伸ばし、チャック２５によって、作業位置にワーク４０を装着させることや、作業位置からワーク４０を離脱させること等も可能である。

また、テーブル２４の下方には、アーム回転装置４１が設けられている。アーム回転装置４１は、テーブル２４を水平方向に回転させることで、テーブル２４上にあるアーム２１についても回転させ、アーム２１全体の向きを制御することが可能である。

そして、工作機械装置１では、最も左側の搬入兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ａ）に投入されたワーク４０が、アーム２１によって右方向へ移動され、作業機モジュール４Ａの右側に隣接する旋盤モジュール（作業機モジュール４Ｂ）に搬送される。旋盤モジュール（作業機モジュール４Ｂ）では、ワーク４０の表面全体が旋削される。その後、ワーク４０は、アーム２１によって右方向へ移動され、加工ラインの略中央に位置するＩＤ兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｅ）に搬送される。

ＩＤ兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｅ）では、ワーク４０の表面にワークＩＤがマーク加工される。その後、ワーク４０は、これまでの搬送方向（右方向）とは反対の左方向へアーム２１によって移動され、測定モジュール（作業機モジュール４Ｃ）に搬送される。測定モジュール（作業機モジュール４Ｃ）では、ワーク４０に対して所定項目の測定が行われる。その後、ワーク４０は、直前の搬送方向（左方向）とは反対の右方向へアーム２１によって移動され、作業機モジュール４Ｃの右側に隣接するドリルモジュール（作業機モジュール４Ｄ）に搬送される。

ドリルモジュール（作業機モジュール４Ｄ）では、ワーク４０に対してミーリング加工が行われる。その後、ワーク４０は、アーム２１によって右方向へ移動され、作業機モジュール４Ｄの右側に隣接するＩＤ兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｅ）に搬送される。ＩＤ兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｅ）では、ワーク４０が仮置きされる。その後、ワーク４０は、これまでのアーム２１とは別のアーム２１によって右方向へ移動され、作業機モジュール４Ｅの右側に隣接するボブモジュール（作業機モジュール４Ｆ）に搬送される。

ボブモジュール（作業機モジュール４Ｆ）では、ワーク４０に対してボブ加工が行われる。その後、ワーク４０は、アーム２１によって右方向へ移動され、作業機モジュール４Ｆの右側に隣接するバリ取りモジュール（作業機モジュール４Ｇ）に搬送される。バリ取りモジュール（作業機モジュール４Ｇ）では、ワーク４０に対して、バリ取り加工が行われる。その後、ワーク４０は、アーム２１によって右方向へ移動され、作業機モジュール４Ｇの右側に隣接する洗浄モジュール（作業機モジュール４Ｈ）に搬送される。

洗浄モジュール（作業機モジュール４Ｈ）では、ワーク４０の洗浄が行われる。その後、ワーク４０は、アーム２１によって右方向へ移動され、作業機モジュール４Ｈの右側に隣接する搬出兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｉ）に搬送される。搬出兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｉ）では、ワーク４０が排出される。

このようにして、各作業機モジュール４Ａ～４Ｉにおいて、一連の加工関連作業が行われる。従って、旋盤モジュール（作業機モジュール４Ｂ）の旋削加工の作業は、所定の加工関連作業に相当する。また、測定モジュール（作業機モジュール４Ｃ）の測定作業、ドリルモジュール（作業機モジュール４Ｄ）のミーリング加工の作業、ボブモジュール（作業機モジュール４Ｆ）のボブ加工の作業、バリ取りモジュール（作業機モジュール４Ｇ）のバリ取り加工の作業、及び洗浄モジュール（作業機モジュール４Ｈ）の洗浄作業は、所定の加工関連作業に後続する加工関連作業に相当する。

また、ＩＤ兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｅ）では、ワーク４０の表面のうち、ドリルモジュール（作業機モジュール４Ｄ）のミーリング加工、ボブモジュール（作業機モジュール４Ｆ）のボブ加工、及びバリ取りモジュール（作業機モジュール４Ｇ）のバリ取り加工のいずれも行われない領域（つまり、加工対象外の表面）に対して、ワークＩＤがマーク加工される。ワークＩＤは、２次元コード（例えば、スタック型又はマトリックス型のコード）であって、ワーク４０を識別するための個別情報である。尚、ワークＩＤは、１次元コード（例えば、バーコード）等であっても良い。

また、ユーザは、測定モジュール（作業機モジュール４Ｃ）、ドリルモジュール（作業機モジュール４Ｄ）、ボブモジュール（作業機モジュール４Ｆ）、バリ取りモジュール（作業機モジュール４Ｇ）、又は洗浄モジュール（作業機モジュール４Ｈ）のいずれかの作業機モジュールで作業が終了したワーク４０に対して目視検査を行う場合には、コントローラ５で第１所定の操作を行う。これによって、作業機モジュール４Ａ～４Ｉにおける一連の加工関連作業が中断され、ワーク４０が、アーム２１によって、搬入兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ａ）、ＩＤ兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｅ）、又は搬出兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｉ）のいずれかの作業機モジュールに仮置きされる。仮置きされたワーク４０は、ユーザによって、作業機モジュール４Ａ、４Ｅ、４Ｉから取り出され、目視検査される。

目視検査されたワーク４０は、ユーザによって、搬入兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ａ）、ＩＤ兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｅ）、又は搬出兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｉ）のいずれかの作業機モジュールに仮置きされる。更に、ユーザがコントローラ５で第２所定の操作を行うと、仮置きされたワーク４０が、アーム２１によって、目視検査の直前に終了した作業に続く作業が行われる作業機モジュールに搬送される。これによって、作業機モジュール４Ａ～４Ｉにおける一連の加工関連作業が再開される。尚、このようなアーム２１の動作（以下、アーム２１の再搬入動作という）は、後述する図５のフローチャートで示された制御プログラムに従って行われる。

（工作機械装置の制御構成）
次に、本実施形態に係る工作機械装置１の制御構成について、図４を用いて説明する。図４は、本実施形態に係る工作機械装置１を示したブロック図である。

図４に示すように、本実施形態に係る工作機械装置１は、工作機械装置１の全体の制御を行う電子制御ユニットである制御回路部５１と、ユーザの操作を受け付けるとともに情報の表示を行うコントローラ５と、ＬＡＮ（Local Area Network）等を介して接続された上述した作業機モジュール４Ａ～４Ｉと、アーム２１と、カメラ７１等を基本的に有している。尚、作業機モジュール４Ａ～４Ｉやアーム２１の数は、上述したように、ベースユニットの数に応じた数となる。

ここで、コントローラ５は、工作機械装置１の現在の作動状況や設定状況等を表示する液晶ディスプレイ５２と、ユーザの操作を受け付ける操作受付装置として操作部５３とを備えている。尚、操作部５３は、ハードボタンであっても良いし、液晶ディスプレイ５２の前面に配置されたタッチパネルであっても良い。そして、ユーザは、液晶ディスプレイ５２の表示内容を確認するとともに、操作部５３を操作することによって、工作機械装置１に対する各種操作を行う。

制御回路部５１は、演算装置及び制御装置としてのＣＰＵ６１を備えており、更にＣＰＵ６１が各種の演算処理を行うにあたってワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３、ＲＯＭ６３から読み出したプログラムを記憶するフラッシュメモリ６４等の内部記憶装置を備えている。

また、フラッシュメモリ６４は、ＣＰＵ６１が行う処理に必要な情報、例えば、制御プログラム７２等が記憶されている。尚、制御プログラム７２には、工作機械装置１の加工制御プログラム、後述する図５のフローチャートで示された制御プログラム等がある。更に、後述のデータベース７３が設けられている。

そして、制御回路部５１は、フラッシュメモリ６４から制御プログラムを読み出し、読み出した制御プログラムに従って、作業機モジュール４Ａ～４Ｉやアーム２１やカメラ７１等に対して制御信号を出力することによって、工作機械装置１の制御を行う。そして、制御信号を受け取った作業機モジュール４Ａ～４Ｉやアーム２１やカメラ７１は、受け取った制御信号に従って、各駆動源の駆動等を行う。

例えば、アーム２１は、第１関節部２７の第１駆動軸３１を回転駆動する為の第１関節モータ６５と、第２関節部２９の第２駆動軸３２を回転駆動する為の第２関節モータ６６と、第３関節部３０の第３駆動軸３３を回転駆動する為の第３関節モータ６７と、アーム回転装置４１を回転駆動させる為の回転駆動モータ６８とを備えている。更に、アーム２１は、アーム２１を作業機モジュール４Ａ～４Ｉの配列方向である左右方向に移動する為の搬送駆動モータ６９を備えている。各モータ６５～６９は、例えば、サーボモータ等からなる。そして、工作機械装置１では、制御回路部５１から出力された制御信号に従って、各モータ６５～６９が駆動することによって、アーム２１を任意の位置で任意の姿勢に制御することが可能となる。

但し、本実施形態では、アーム２１は、制御回路部５１と同様な構成を有する制御回路部７０によって、アーム２１の全体の制御を行っている。そのため、制御回路部５１は、アーム２１の制御回路部７０を介して、アーム２１を制御することが可能である。また、作業機モジュール４Ａ～４Ｉは、制御回路部５１と同様な構成の制御回路部６Ａ～６Ｉを個別に備えている。作業機モジュール４Ａ～４Ｉは、制御回路部６Ａ～６Ｉによって、作業機モジュール４Ａ～４Ｉの全体の制御を個別に行っている。そのため、制御回路部５１は、作業機モジュール４Ａ～４Ｉの制御回路部６Ａ～６Ｉを介して、作業機モジュール４Ａ～４Ｉを制御することが可能である。

また、フラッシュメモリ６４に記憶された加工制御プログラムは、工作機械装置１で実施される加工関連作業に応じたものである。つまり、複数の作業機モジュール４Ａ～４Ｉで実施される一連の加工関連作業に従った加工制御プログラムが、フラッシュメモリ６４に格納されている。尚、工作機械装置１が一連の加工関連作業を複数種類実施可能である場合には、実施可能な一連の加工関連作業毎に対応する加工制御プログラムが、フラッシュメモリ６４に格納されている。そして、工作機械装置１では、加工制御プログラムに従った順序で、各作業機モジュール４Ａ～４Ｉにおいて、ワークに対する加工が行われる。

また、制御回路部５１は、ＩＤ兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｅ）からワーク４０を取り出すアーム２１に対して、そのワーク４０にＩＤ兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｅ）でマーク加工させたワークＩＤ８１の情報（以下、ワークＩＤ８１という）を出力する。

そして、ワークＩＤ８１を受け取ったアーム２１は、測定モジュール（作業機モジュール４Ｃ）にワーク４０を移動させた際に、その受け取ったワークＩＤ８１を測定モジュール（作業機モジュール４Ｃ）に出力する。その後、測定モジュール（作業機モジュール４Ｃ）は、測定モジュール（作業機モジュール４Ｃ）からワーク４０を取り出すアーム２１に対して、その受け取ったワークＩＤ８１を出力する。

このようにして、アーム２１は、測定モジュール（作業機モジュール４Ｃ）、ドリルモジュール（作業機モジュール４Ｄ）、ＩＤ兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｅ）、ボブモジュール（作業機モジュール４Ｆ）、バリ取りモジュール（作業機モジュール４Ｇ）、及び洗浄モジュール（作業機モジュール４Ｈ）との間において、ワークＩＤ８１の送受信を行う。

更に、測定モジュール（作業機モジュール４Ｃ）、ドリルモジュール（作業機モジュール４Ｄ）、ボブモジュール（作業機モジュール４Ｆ）、バリ取りモジュール（作業機モジュール４Ｇ）、及び洗浄モジュール（作業機モジュール４Ｈ）では、それぞれの加工関連作業に関する加工履歴情報８２を、アーム２１から受け取ったワークＩＤ８１と一緒に制御回路部５１に出力する。

そして、制御回路部５１は、作業機モジュール４Ｃ～４Ｈから受け取った加工履歴情報８２を、その加工履歴情報８２と一緒に受け取ったワークＩＤ８１に対応付けて、フラッシュメモリ６４のデータベース７３に記憶する。加工履歴情報８２には、例えば、作業機モジュールのＩＤ、使用された工具のＩＤ、加工開始時間、加工終了時間等で構成される。

尚、制御回路部５１は、ＩＤ兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｅ）から受け取った加工履歴情報８２を、ＩＤ兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｅ）でワーク４０にマーク加工させたワークＩＤ８１に対応付けて、フラッシュメモリ６４のデータベース７３に記憶させても良い。更に、制御回路部５１は、旋盤モジュール（作業機モジュール４Ｂ）から受け取った加工履歴情報８２を、その旋盤モジュール（作業機モジュール４Ｂ）からＩＤ兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｅ）に搬送されたワーク４０にマーク加工されるワークＩＤ８１に対応付けて、フラッシュメモリ６４のデータベース７３に記憶させても良い。

更に、制御回路部５１は、例えば、洗浄モジュール（作業機モジュール４Ｈ）から加工履歴情報８２を受け取ったことを契機にして、その加工履歴情報８２と一緒に受け取ったワークＩＤ８１に対応付けてデータベース７３に記憶されている全ての加工履歴情報８２を、制御回路部５１とＬＡＮ等を介して接続されている上位コンピュータ等の外部へ、そのワークＩＤ８１と一緒に出力する。尚、このような外部出力は、搬出兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｉ）からワーク４０が排出されたことに応じて送信される信号を、制御回路部５１が受け取ったことを契機にして行われても良い。

以上より、本実施形態の工作機械装置１は、複数の作業機モジュール４Ｂ～４Ｈで行われた一連の加工関連作業のトレーサビリティを、ＩＤ兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｅ）でワーク４０にマーク加工されたワークＩＤ８１によって可能とする。

カメラ７１は、搬入兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ａ）、ＩＤ兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｅ）、及び搬出兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｉ）に設けられている。カメラ７１は、制御回路部５１から受け取った制御信号に従って、作業機モジュール４Ａ、４Ｅ、４Ｉで仮置きされたワーク４０のワークＩＤ８１を撮像する。カメラ７１で撮像されたワークＩＤ８１は、制御回路部５１へ出力される。

（アームによる再搬入動作）
次に、アーム２１の再搬入動作の制御プログラムについて、図５のフローチャートを用いて説明する。図５のフローチャートに示された制御プログラムは、制御回路部５１が備えているフラッシュメモリ６４に記憶されており、ユーザがコントローラ５で第２所定の操作を行うと、ＣＰＵ６１により実行される。

先ず、ＣＰＵ６１は、ワークＩＤ８１の認識処理（ステップＳ１０）を行う。この処理では、ＣＰＵ６１は、作業機モジュール４Ａ、４Ｅ、４Ｉのうち、ワーク４０が仮置きされた作業機モジュールのカメラ７１に対して制御信号を送信する。これによって、カメラ７１は、仮置きされたワーク４０のワークＩＤ８１を撮像し、その撮像データを制御回路部５１へ送信する。ＣＰＵ６１は、その撮像データを制御回路部５１で画像処理することによって、ワークＩＤ８１を認識する。尚、ワーク４０が仮置きされた作業機モジュールの特定は、例えば、ワーク４０を仮置きしたアーム２１からの送信信号、ワーク４０が仮置きされた作業機モジュール４Ａ、４Ｅ、４Ｉ内のセンサからの検知信号、又はコントローラ５による第２所定の操作等によって行われる。

次に、ＣＰＵ６１は、加工履歴情報８２の取得処理（ステップＳ１２）を行う。この処理では、ＣＰＵ６１は、上記ステップＳ１０で認識したワークＩＤ８１に対応付けられている全ての加工履歴情報８２を、フラッシュメモリ６４のデータベース７３から取得する。

次に、ＣＰＵ６１は、搬送先モジュールの決定処理を行う。この処理では、ＣＰＵ６１は、上記ステップＳ１２で取得した全ての加工履歴情報８２に基づいて、仮置きされたワーク４０の搬送先モジュールを決定する。具体的には、ＣＰＵ６１は、作業機モジュール４Ｃ、４Ｄ、４Ｆ、４Ｇ、４Ｈのうち、上記ステップＳ１２で取得できなかった加工履歴情報８２の作業機モジュールを特定し、その特定された作業機モジュールの中から、最初に作業が行われる作業機モジュールを搬送先モジュールとして決定する。

次に、ＣＰＵ６１は、ワーク４０の搬送処理を行う（ステップＳ１６）。この処理では、ＣＰＵ６１は、作業機モジュール４Ａ、４Ｅ、４Ｉに仮置きされたワーク４０を、上記ステップＳ１４で搬送先モジュールとして決定された作業機モジュールに搬送するため、アーム２１に対して制御信号を送信する。以上より、仮置きされたワーク４０が、アーム２１によって、搬送先モジュールの作業機モジュールに搬送される。

ちなみに、本実施形態において、特許請求の範囲の用語との対応関係は以下の通りである。アーム２１は、ロボットの一例である。ＩＤ兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｅ）は、個別情報付与装置の一例である。ワークＩＤ８１は、個別情報の一例である。フラッシュメモリ６４は、記憶装置の一例である。ＣＰＵ６１は、制御装置の一例である。カメラ７１は、リーダの一例である。

（変更例）
尚、本開示は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施形態では、搬入兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ａ）、ＩＤ兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｅ）、又は搬出兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｉ）は、ベース３上に配置されているが、ベース３と独立して配置されても良い。

また、本実施形態では、カメラ７１は、搬入兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ａ）、ＩＤ兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｅ）、及び搬出兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｉ）に設けられているが、アーム２１に設けられても良いし、或いは、作業機モジュール４Ａ～４Ｉの作業空間前を左右方向に移動するアーム２１の移動空間に設けられても良い。

また、本実施形態では、ワークＩＤ８１は、ワーク４０に埋め込まれたＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）でも良い。そのような場合には、カメラ７１に代えて、ＲＦＩＤの個別情報を読み取るためのリーダが使用される。更に、ＩＤ兼仮置きモジュール（作業機モジュール４Ｅ）では、ＲＦＩＤの個別情報を書き込むためのライタが使用される。しかしながら、ライタは、ＲＦＩＤに個別情報が予め書き込まれている場合には、不要である。

また、本実施形態では、アーム２１は制御回路部７０で制御され、作業機モジュール４Ａ～４Ｉは制御回路部６Ａ～６Ｉで個別に制御されているが、制御回路部５１のみによって、アーム２１及び作業機モジュール４Ａ～４Ｉが制御されても良い。

また、本実施形態では、作業機モジュール４Ａ～４Ｉは、基本的に１つのベースユニットに対して２台ずつ設置されているが、１つのベースユニットに対して１台又は３台以上設置されても良い。

また、本実施形態では、作業機モジュールの種類として、工作機械装置１内にワークが投入される搬入モジュール、旋削加工が行われる旋盤モジュール、ドリルによる穴あけやミーリング加工等が行われるドリルモジュール、ワークに対して所定項目の測定が行われる測定モジュールを例に挙げて説明している。更に、ワークに対してワークＩＤのマーク加工が行われるＩＤモジュール、ワークのボブ加工が行われるボブモジュール、ワークのバリ取り加工が行われるバリ取りモジュール、ワークの洗浄が行われる洗浄モジュール、ワークの仮置きが行われる仮置きモジュール、工作機械装置１内からワークが排出される搬出モジュールを例に挙げて説明しているが、上記以外の種類の作業機モジュールでも良い。

また、本実施形態では、アーム２１は、その駆動軸として、第１駆動軸３１、第２駆動軸３２、第３駆動軸３３を有しているが、アーム２１の駆動軸の数は、いくつであっても良い。

また、本実施形態では、アーム２１の姿勢を教示する為のパラメータとして、アーム先端部の位置座標を用いているが、その他のパラメータを用いても良い。例えば、第１駆動軸３１の角度値、第２駆動軸３２の角度値、第３駆動軸３３の角度値、又は第１関節部２７や第２関節部２９の位置座標であっても良い。

１工作機械装置
４Ａ～４Ｉ作業機モジュール
２１アーム
６１ＣＰＵ
６４フラッシュメモリ
７１カメラ
８１ワークＩＤ
８２個別情報

Claims

ワークに対して一連の加工関連作業を順次行う複数の作業機モジュールと、
前記複数の作業機モジュールの間で前記ワークの搬送を行うロボットと、
前記複数の作業機モジュールに搬入されて加工関連作業が行われた前記ワークに対して後続する加工関連作業で加工対象外となる表面に個別情報をマーク加工する個別情報付与装置と、
前記ロボットに配設されており、前記個別情報付与装置でマーク加工された前記個別情報を読み取るリーダと、
記憶装置と、
個別情報付与装置で前記個別情報がマーク加工された前記ワークに対して前記複数の作業機モジュールが行った加工関連作業の加工履歴情報を、前記リーダにより読み取られた個別情報に対応付けて前記記憶装置に記憶させる制御装置と、を備えた工作機械装置。